卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ课件

人造卫星的发射过程要一般要经过人造卫星的发射过程要一般要经过多次变轨方可到达预定轨道。多次变轨方可到达预定轨道。(1)(1)为了节省能量，在赤道上顺着地球为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道自转方向发射卫星到圆轨道上。上。(2)(2)在在A A点点火加速，由于速度变大，万点点火加速，由于速度变大，万有引力不足以提供向心力，卫星做离心有引力不足以提供向心力，卫星做离心运动进入椭圆轨道运动进入椭圆轨道。(3)(3)在在B B点点(远地点远地点)再次点火加速进入圆再次点火加速进入圆形轨道形轨道。在B点(远地点)再次点火加速进入圆形轨道1、变轨原理及过程变轨原理及过程在A点点火加速，速度变大，万有引力不足以提供向心力，卫星做离心运动进入椭圆轨道。考考点点一：一：卫星变轨问题分析卫星变轨问题分析 人造卫星的发射过程要一般要经过多次变轨方可到达预定轨2、三个运行物理量的大小比较三个运行物理量的大小比较vAv1v3vBV3V1VAVB（1 1）速速度度大大小小比比较：设卫星星在在圆轨道道和和上上运运行行时的的速速率率分分别为v v1 1、v v3 3，在在轨道道上上过A A点点和和B B点点速速率率分分别为v vA A、v vB B。在在A A点点加加速速，则v vA Av v1 1，在在B B点点加加速速，则v v3 3v vB B，又又因因v v1 1v v3 3，故故有有 v vA Av v1 1v v3 3v vB B 。2、三个运行物理量的大小比较vAv1v3vBV3V1V（2 2）加加速速度度大大小小关关系系：因因为在在A A点点，卫星星只只受受到到万万有有引引力力作作用用，故故不不论从从轨道道还是是轨道道上上经过A A点点，卫星星的的加加速速度度都都相相同同，同同理理，经过B B点加速度也相同。点加速度也相同。（2）加速度大小关系：因为在A点，卫星只受到万有引力作用，故T1T2T3T2T1T3（3 3）周期）周期长短关系：短关系：设卫星在星在、轨道上运行周期分道上运行周期分别为T T1 1、T T2 2、T T3 3，轨道半径分道半径分别为r r1 1、r r2 2(半半长轴)、r r3 3，由开普，由开普勒第三定律勒第三定律 可知可知：T T1 1T T2 2T T3 3T1T2T3T2T1T3（3）周期长短关系：设卫星在、根根据据开开普普勒勒定定律律，卫星星在在1 1、2 2、3 3轨道道上上正正常常运运行行时周周期期T T1 1T T2 2T T3 3，选项D D正确。正确。例例题：(多多选)发射地球同步射地球同步卫星星时，先将先将卫星星发射至近地射至近地圆轨道道1，然后然后经点火，使其沿点火，使其沿椭圆轨道道2运行，最后再次点火，将运行，最后再次点火，将卫星送入星送入同步同步圆轨道道3，P点和点和Q点点为切点，切点，设卫星在设卫星在1轨道和轨道和3轨道正常运轨道正常运行的速度和加速度分别为行的速度和加速度分别为v1、v3和和a1、a3，在，在2轨道经过轨道经过P点时的点时的速度和加速度为速度和加速度为v2和和a2，且当卫星分别在，且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运轨道上正常运行时周期分别为行时周期分别为T1、T2、T3，以下说法正确的是，以下说法正确的是()Av1v2v3 Bv1v3v2Ca1a2a3 DT1T2T3卫星星在在1 1轨道道和和3 3轨道道正正常常运运行行加加速速度度a a1 1a a3 3，在在2 2轨道道经过P P点点时的的加加速速度度a a2 2a a3 3，选项C C错误。BD 解解析析 卫星星在在1 1轨道道运运行行速速度度大大于于卫星星在在3 3轨道道运运行行速速度度，在在2 2轨道道经过P P点点时的的速速度度v v2 2小小于于v v3 3，选项A A错误B B正确；正确；根据开普勒定律，卫星在1、2、3轨道上正常运行时周期T1T卫星变轨的物理规律卫星变轨的物理规律卫星变轨的物理规律练习1 1(多多选)(2015(2015唐山模唐山模拟)如如图所示，地球所示，地球卫星星a a、b b分分别在在椭圆轨道、道、圆形形轨道上运行，道上运行，椭圆轨道在道在远地点地点A A处与与圆形形轨道相切，道相切，则()A A卫星星a a的运行周期比的运行周期比卫星星b b的运行周期短的运行周期短B B两两颗卫星分星分别经过A A点点处时，a a的速度大于的速度大于b b的速度的速度C C两两颗卫星分星分别经过A A点点处时，a a的加速度小于的加速度小于b b的加速度的加速度D D卫星星a a在在A A点点处通通过加速可以到加速可以到圆轨道上运行道上运行AD练习1(多选)(2015唐山模拟)如图所示，地球卫星a、卫星做离心运动进入椭圆轨道课件练练习习2.2.假假设设将将来来人人类类登登上上了了火火星星，考考察察完完毕毕后后，乘乘坐坐一一艘艘宇宇宙宙飞飞船船从从火火星星返返回回地地球球时时，经经历历了了如如图图所所示示的的变变轨轨过过程程，则则有有关这艘飞船的下列说法，正确的是关这艘飞船的下列说法，正确的是（）A A.飞船在船在轨道道上运上运动时的机械能大于在的机械能大于在轨道道上运上运动时的机械能的机械能B B.飞船船绕火火星星在在轨道道上上运运动的的周周期期跟跟飞船船返返回回地地面面的的过程程中中绕地地球以球以轨道道同同样的的轨道半径运道半径运动的周期相同的周期相同C C.飞船船在在轨道道上上运运动到到P P点点时的的加加速速度度大大于于飞船船在在轨道道上上运运动到到P P点点时的加速度的加速度D D.飞船在船在轨道道上运上运动时，经过P P点点时的速度大于的速度大于经过Q Q点点时的速度的速度练习2.假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船卫星做离心运动进入椭圆轨道课件练练习习3.(3.(多多选选)(2014)(2014年年佛佛山山一一模模)2013)2013年年1212月月，“嫦嫦娥娥三三号号”经经过过地地月月转转移移轨轨道道在在P P点点调调整整后后进进入入环环月月圆圆轨轨道道1 1，进进一一步步调调整整后后进进入入环环月月椭椭圆圆轨轨道道2.2.如如图图 4 44 43 3，有有关关“嫦嫦娥娥三三号号”下下列列说说法正确的是法正确的是()A A在地球的发射速度一定大于第二宇宙速度在地球的发射速度一定大于第二宇宙速度B B由轨道由轨道1 1进入轨道进入轨道2 2需要在需要在P P点处减速点处减速C C在轨道在轨道2 2经过经过P P点时速度大于点时速度大于Q Q点速率点速率D D分别由轨道分别由轨道1 1与轨道与轨道2 2经经P P点时，向心加速度相同点时，向心加速度相同BD练习3.(多选)(2014年佛山一模)2013年12月，“嫦 练习练习4.4.(2015(2015年泰安一模年泰安一模)如如图4 44 44 4所示，所示，“嫦娥嫦娥”三号探三号探测器器发射射到月球上要到月球上要经过多次多次变轨，最，最终降落到月球表面上，其中降落到月球表面上，其中轨道道为圆形下列形下列说法正确的是法正确的是()A A探测器在轨道探测器在轨道运行时的加速度大于月球表面的重力加速度运行时的加速度大于月球表面的重力加速度B B探测器在轨道探测器在轨道经过经过P P点时的加速度小于在轨道点时的加速度小于在轨道过过P P时的加速度时的加速度C C探测器在轨道探测器在轨道的运行周期大于在轨道的运行周期大于在轨道的运行周期的运行周期D D探测器在探测器在P P点由轨道点由轨道进入轨道进入轨道必须点火加速必须点火加速 AD 练习4.(2015年泰安一模)如图444所示，“嫦娥”【解析】卫星在B点时做离心运动，故速度大于匀速运动时的第一宇宙速度，A正确；同一点，外轨上的速率大于内轨上的速率，B错误；飞船运行时，只受万有引力作用，处于完全失重状态，C错误；同一点上受到的合外力相等，故加速度相等，D正确【答案】AD【解析】卫星在B点时做离心运动，故速度大于匀速运动时的第一宇考考点点二二宇宙宇宙双双星星问题问题考点二宇宙双星问题ABCABC卫星做离心运动进入椭圆轨道课件练练习习5 5、(多多选选)两两颗颗靠靠得得很很近近的的天天体体称称为为双双星星，它它们们都都绕绕两两者者连连线线上上的的某某点点做做匀匀速速圆圆周周运运动动，因因而而不不至至于于由由于于万万有有引引力力而而吸吸引到一起，下列说法正确的是引到一起，下列说法正确的是()A A它们做圆周运动的角速度与其质量成反比它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B B它们做圆周运动的线速度与其质量成反比它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C C它们做圆周运动的半径与其质量成正比它们做圆周运动的半径与其质量成正比D D它们做圆周运动的半径与其质量成反比它们做圆周运动的半径与其质量成反比BD练习5、(多选)两颗靠得很近的天体称为双星，它们都绕两者连线答案 BD答案 BD练习6 6、(多多选)(2014)(2014广西三校广西三校联考考)如如图所示，两所示，两颗靠得很近靠得很近的天体的天体组合合为双星，它双星，它们以两者以两者连线上的某点上的某点为圆心，做匀速心，做匀速圆周运周运动，以下，以下说法中正确的是法中正确的是()A A它它们做做圆周运周运动的角速度大小相等的角速度大小相等B B它它们做做圆周运周运动的的线速度大小相等速度大小相等C C它它们的的轨道半径与它道半径与它们的的质量成反比量成反比D D它它们的的轨道半径与它道半径与它们的的质量的平方成反比量的平方成反比AC练习6、(多选)(2014广西三校联考)如图所示，两颗靠得卫星做离心运动进入椭圆轨道课件